江蘇省無錫市江陰四校2020學年高二物理下學期期中試題（含解析）

1、江蘇省無錫市江陰四校2020學年高二物理下學期期中試題（含解析） 一、單項選擇題：1. 一圓線圈位于垂直紙面向里的勻強磁場中，如圖所示。下列操作中始終保證線圈在磁場中，且能使線圈中產(chǎn)生感應電流的是A. 把線圈向右拉動B. 把線圈向上拉動C. 垂直紙面向外運動D. 以圓線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動【答案】D【解析】試 題分析：把線圈向右拉動，線圈的磁通量不變，故不能產(chǎn)生感應電動勢，所以A錯誤；把線圈向右拉動，線圈的磁通量不變，故不能產(chǎn)生感應電動勢，所以B錯誤； 垂直紙面向外運動，磁通量也不變，故C錯誤；以圓線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動，磁通量變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律知，線圈中產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流

2、， 所以D正確考點：本題考查法拉第電磁感應定律2.如圖所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直自由落下的過程中，下列說法正確的是()A. 磁鐵的機械能減少，下落加速度agB. 磁鐵的機械能守恒，下落加速度agC. 磁鐵的機械能減少，下落加速度ag【答案】C【解析】【詳解】閉合導體環(huán)內(nèi)的磁通量增大，環(huán)內(nèi)感應電流的磁場與原磁場的方向相反，所以對磁體的運動有阻礙作用，所以磁鐵受向上的安培力，則向下的加速度小于g；因有電能產(chǎn)生，可知下落過程中機械能減小；故選C.3.如圖所示的交流電路中，如果電源電動勢的最大值不變，交流電的頻率增大時，可以觀察到三盞電燈亮

3、度的變化情況是( )A. L1、L2、L3亮度都不變B. L2變暗、L2不變、L3變亮C. L1變暗、L2變亮、L3不變D. L1變亮、L2變暗、L3不變【答案】C【解析】此題考查電容電感對交變電流的阻礙作用，電源電動勢的最大值不變，各支路兩端電壓有效值也不變，由電感對電流阻礙作用隨著頻率的增大而增大，電容對電流的阻礙作用隨著頻率的增大而減小，可判斷出L1燈泡變暗，L2變亮，L3不變4.如圖表示一交流電的電流隨時間而變化的圖像，此交流電流的有效值是（ ）A. 5AB. 5AC. 3.5AD. 3.5A【答案】A【解析】【詳解】將交流與直流通過阻值都為R的電阻，設(shè)直流電流為I，則根據(jù)有效值的定義

4、有，解得I=5A，故選A.5.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中，在時間內(nèi)，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻的增大到2B在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】試題分析：在此過程中，線圈中的磁通量改變量大小，根據(jù)法拉第電磁感應定律，B正確；考點：考查了法拉第電磁感應定律【名師點睛】解決電磁感應的問題，關(guān)鍵理解并掌握法拉第電磁感應定律，知道S是有效面積，即有磁通量的線圈的面積6.如圖所示，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n241，原線圈ab間接一電壓為u220sin 100t V的交流電源，燈泡L標有“

5、36V 18W”，當滑動變阻器R的滑片處在某位置時，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則（ ）A. 滑動變阻器R消耗的功率為36WB. 定值電阻R0的電阻值為19C. 流過燈泡L的交變電流頻率為25HzD. 將滑動變阻器R的滑片向上滑時，燈泡L的亮度變暗【答案】B【解析】試題分析：變壓器不會改變交變電流的頻率，所以C項錯誤；將滑動變阻器R的滑片向上滑時，負載電阻變大，副線圈電壓不變，副線圈干路電流變小，定值電阻所占電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，燈泡亮度變亮，所以D項錯誤；根據(jù)電壓電流比與匝數(shù)比之間關(guān)系，副線圈電壓為，電流，定值電阻所占電壓為55-36=19V，定值電阻阻值為，定值電阻

6、所占功率為19W，所以B項正確；原線圈功率等于副線圈功率，滑動變阻器的功率為總功率減去定值電阻功率和燈泡功率，55W-19W-18W=18W，所以A項錯誤?？键c：本題考查了理想變壓器7.如圖，平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻為R，磁場的磁感強度為B，方向與導軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導軌成角放置，金屬棒與導軌的電阻不計。當金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時，通過電阻R的電流強度是 （ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】由于導體與磁場垂直，得：，則感應電流為，故選項A正確，選項BCD錯誤。點睛：題中導體與磁場垂直，根據(jù)導體切割電動勢公式求出感應電動勢，由閉合電路歐姆定律求

7、出感應電流。8.如圖甲所示，光滑導軌水平放置在豎直方向的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向下為正方向），導體棒ab垂直導軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止狀態(tài)規(guī)定ab的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在02t0時間內(nèi)，能正確反映流過導體棒ab的電流與時間及外力F與時間t的關(guān)系圖線是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】由可知，電動勢保持不變，則電路中電流不變，則AB錯誤；由安培力F=BtIL可知，電路中安培力隨B的變化而變化，當B為負值時，安培力的方向為負，B為正值時，安培力

8、為正值，故C錯誤，D正確；二、多項選擇題：9.關(guān)于電路中感應電動勢的大小，下列說法中正確的是A. 只要穿過閉合回路的磁通量變化，電路中就一定有感應電流產(chǎn)生B. 閉合電路的導體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流C. 電路中磁通量的變化越大，感應電動勢就越大D. 電路中磁通量的變化越快，感應電動勢就越大【答案】AD【解析】只要穿過閉合回路的磁通量變化，電路中就一定有感應電流產(chǎn)生，選項A正確；閉合電路的部分導體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流，選項B錯誤；電路中磁通量的變化率越大，感應電動勢就越大，選項C錯誤；電路中磁通量的變化越快，磁通量的變化率越大，則感應電動勢就越大，選項D正確；

9、故選AD.10.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢如圖示，則（ ）A. t1時刻線圈通過中性面B. t1時刻線圈中磁通量為零C. t2時刻線圈中磁通量變化率最大D. t2時刻通過線圈的感應電流最大【答案】ACD【解析】【詳解】t1時刻感應電動勢為零，磁通量最大，此時線圈通過中性面。故A正確，B錯誤。t2時刻感應電動勢最大，線圈的感應電流最大；此時線圈平面與中性面垂直，磁通量為零，磁通量變化率最大，選項CD正確。11.關(guān)于渦流，下列說法中正確是（ ）A. 真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B. 家用電磁爐是利用渦流來加熱食物的C. 阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D. 變壓器的鐵芯用

10、相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流【答案】ABC【解析】高頻感應爐是用渦流來熔化金屬對其進行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化。故A正確；電磁爐利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，當含鐵質(zhì)鍋具放置爐面時，鐵磁性鍋體被磁化，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變的渦流，故B正確；阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動，當金屬板從磁場中穿過時，金屬板板內(nèi)感應出的渦流會對金屬板的運動產(chǎn)生阻礙作用。故C正確；在整塊導體內(nèi)部發(fā)生電磁感應而產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象，要損耗能量，不用整塊的硅鋼鐵芯，其目的是為了減小渦流，故D錯誤。故選ABC。點睛

11、：掌握渦流的原理及應用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵心，金屬探測器，電磁灶等注意電磁爐是利用電流的熱效應和磁效應的完美結(jié)合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋12. 如圖所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計的線圈，那么 （ ）A. 閉合S，A、B同時亮，然后A變暗后熄滅B. 閉合S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B亮度相同C. 斷開S，A和B均閃亮一下后熄滅D. 斷開S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅【答案】AD【解析】閉合S，線圈L的電流在變大，產(chǎn)生的感應電動勢阻礙電流變大，AB兩燈串聯(lián)同時發(fā)光，當穩(wěn)定后，燈泡A被短路，導致A漸漸變暗，而B漸漸變亮故A

12、正確B錯誤斷開S，線圈L阻礙電流減小，跟燈泡A構(gòu)成通路，所以B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅故選：AD13.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22，各電表均為理想交流電表原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示下列說法正確的是A. 副線圈輸出電壓的頻率為50HzB. t=001s時電壓表的示數(shù)為0VC. 電阻R消耗的電功率為22WD. 通過原、副線圈的磁通量變化率之比為10:1【答案】AC【解析】試題分析：由圖象可知，交流電的周期為002s，所以交流電的頻率為50Hz，故A正確電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值，而不是瞬時值；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為220V

13、，所以副線圈的電壓的最大值為22V，所以電壓的有效值為22V，所以電壓表的示數(shù)為22V，故B錯誤電阻R消耗的電功率是，故C正確；通過原、副線圈的磁通量變化率是相同的，故大小之比為1:1，選項D錯誤；故選AC考點：交流電的變化規(guī)律【名師點睛】此題考查了交流電的變化規(guī)律；掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題；注意電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值14.如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正

14、確的是（ ） A. 感應電流方向不變B. CD段直線始終不受安培力C. 感應電動勢最大值EBavD. 感應電動勢平均值【答案】ACD【解析】【詳解】A、在閉合電路進入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向不變，A正確；B、根據(jù)左手定則可以判斷，受安培力向下，故B錯誤；C、當半圓閉合回路進入磁場一半時，即這時等效長度最大為a，這時感應電動勢最大，C正確；D、由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢平均值，故D正確。故選ACD【點睛】由楞次定律可判斷電流方向，由左手定則可得出安培力的方向；由，分析過程中最長的L可知最大電動勢；由法拉第電磁感應定律可得出電動

15、勢的平均值。三、填空題15.一個200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應強度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是_Wb；磁通量的平均變化率是_Wb/s；線圈中的感應電動勢的大小是_V.【答案】 (1). ; (2). ; (3). 1.6;【解析】由題意可知磁通量的變化量為：；磁通量的平均變化率為：；線圈中感應電動勢的大小為：。16.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R3.0的定值電阻導體棒ab長l0.5m，其電阻為r1.0，

16、與導軌接觸良好整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B0.4T現(xiàn)使ab以v10m/s的速度向右做勻速運動則ab中產(chǎn)生的感應電動勢大小為_v，通過ab棒的電流方向_（填“ab”或“ba”），電流大小為_A，ab棒所受安培力的大小為_N，方向_?！敬鸢浮?(1). 2 (2). ba (3). 0.5 (4). 0.1 (5). 水平向左【解析】電路中電動勢：E=Blv=0.40.510=2V；由右手定則可知，通過ab棒的電流方向 ba；電路中電流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.40.50.5=0.1N，由左手定則可知水平向左.四、計算題：17.有一個匝數(shù)為100匝的金屬環(huán)，面積

17、S100cm2，電阻R=10，環(huán)內(nèi)有垂直紙面的磁場，線圈中的磁感應強度按如圖所示的規(guī)律變化。求環(huán)中感應電流的方向線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小 1分鐘環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱【答案】（1）逆時針（2）2V（3）24J【解析】（1）由楞次定律可知，環(huán)中感應電流的方向逆時針；（2）由圖可知：= 2T/s則： （3）1分鐘環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱18.如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為r，電壓表為理想電壓表，燈泡電阻為R，線框繞中心軸線OO以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，閉合S，從圖示位置開始計時：寫出感應電動勢瞬時值的表達式線框中感應電流的有效值.線框從圖示位

18、置開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q為多少?.【答案】（1）eNBSsint（2） （3）【解析】（1）由題意可知 EmNBS感應電動勢瞬時值的表達式 eNBSsint（2）感應電動勢的有效值回路中電流的有效值為（3）當線圈從中性面轉(zhuǎn)過時，由qIt聯(lián)立以上點睛：本題考查交變電流最大值、瞬時值、有效值和平均值的理解和應用的能力，注意感應電動勢的平均值和最大值的求法，并掌握交流電的最大值與有效值的關(guān)系；知道求解電功率要用有效值，求解電量用平均值19.如圖所示，光滑的金屬導軌放在磁感應強度B0.5T的勻強磁場中。平行導軌的寬度d0.2m，定值電阻R0.5?？蚣苌戏胖靡毁|(zhì)量為0.1kg、電阻為0.5的金屬桿，框架電阻不計，若桿以恒定加速度a2m/s2由靜止開始做勻變速運動，則：第5s末，回路中的電流多大？桿哪端電勢高？第5s末時外力F的功率畫出理想電壓表示數(shù)U隨時間t變化關(guān)系圖線【答案】（1）1A（2）3W（3）圖略【解析】（1）由右手定則可知，桿上端電勢高第五秒末桿的速度 v = at =10 m/s桿上產(chǎn)生的